Usos de la Cal | ¿Qué es y para que sirve la cal?

La cal es probablemente el mejor amigo de la agricultura, la construcción, las industrias y muchos otros procesos. Además de estar en nuestra vida diaria, la usamos sin saber que está ahí acompañándonos cada día. En este artículo te contaré ¿qué es la cal? los usos de la cal, y todo lo que que necesitas saber sobre este maravilloso producto.

¿Qué es la cal?

El nombre Cal deriva del latín Calx ("calcio") . El término se usa de muchas maneras. En el sentido más amplio, se entiende por cal los yacimientos rocosos naturales de carbonato cálcico: calizas, mármoles y yesos, así como la piedra dolomita de composición similar.

En sentido estricto, se entiende hoy por cal los productos refinados de cal quemada y cal apagada, también conocida como cal hidratada, que se obtienen industrialmente.

La cal es una de las materias primas más importantes para el ser humano. La cal se usaba como mortero desde hace 14.000 años y su importancia ha aumentado constantemente hasta el día de hoy. En la industria siderúrgica, en la construcción o la agricultura, en la construcción de carreteras, en la protección del medio ambiente o en innumerables procesos de fabricación química, la cal es un ingrediente activo discreto pero indispensable cuyo uso imaginativo ha acompañado a nuestra civilización durante miles de años.

Usos de la cal

La cal es el polvo mágico de la sociedad industrial. Ningún producto es concebible sin cal y su uso es tan antiguo como la civilización humana. Su espíritu de investigación, creatividad e inventiva han hecho de la cal una materia prima indispensable para todo lo que determina nuestra vida diaria. Y no solo en su producción, sino también en su cuidado y eliminación respetuosa con el medio ambiente.

Usos de la cal en la industria de construcción

La cal se usó para hacer mortero hace miles de años, y eso no ha cambiado hasta el día de hoy. Se han agregado miles de nuevos productos que han hecho que la construcción moderna sea más eficiente, segura y conveniente. Desde la pista hasta el rascacielos, la gente construye sobre las propiedades de la cal.

El ladrillo silicocalcáreo es un material de construcción popular que se usa a menudo debido a su alto nivel de aislamiento acústico, su clima ambiental natural y su alta resistencia al fuego. El concreto aireado ultraligero ofrece ventajas similares: ¡una piedra que realmente puede flotar! Ambos son rejuntados con mortero y colas durante la construcción, a veces recubiertos con yeso fino y pintados con pintura (cal como masilla, ligante o pigmento blanco). Hasta ahora ha habido 6 materiales, todos están hechos de productos de cal. El hormigón clásico también necesita cal, al igual que los selladores de ventanas y los esmaltes de las baldosas.

Pero la cal no solo es insustituible en la construcción de edificios. Los ingenieros también utilizan cal para carreteras y cimientos para que el suelo sea estable y resistente a las heladas. El hecho de que estas obras se muestran, entre otras cosas, en la Gran Muralla China, que no solo tenía cal (¡y, curiosamente, arroz!) mezclada en el mortero, sino también en los cimientos. Ahora se encuentra alrededor de 2.000 años.

Usos de la cal como protección del medio ambiente

La biosfera se divide en las áreas clásicas de agua, aire y suelo. Estas áreas se encuentran en un intenso intercambio de sustancias, incluidos los contaminantes. Aquí es donde entran en juego los productos de cal, que no solo son aptos para un uso universal en el sector medioambiental por sus propiedades, sino también por su ocurrencia natural y tienen un alto nivel de aceptación correspondiente.

La amplia gama de usos de los productos de cal en la protección del medio ambiente puede explicarse por:

- Las propiedades básicas: Con la cal se pueden neutralizar los ácidos y se puede unir el CO2.

- La formación de productos insolubles en agua: La cal forma compuestos insolubles en agua con muchas sustancias químicas.

- El efecto deshidratante: La cal se puede utilizar para deshidratar y solidificar lodos.

- El efecto higienizante: la cal puede provocar condiciones germicidas.

- El efecto carbonizante/descarbonizante: la dureza del agua se puede ajustar con cal.

Usos de la cal en la producción de Hierro, acero y otros metales

Los productores de hierro y acero son los principales clientes de la industria de la cal. Alrededor de un tercio de toda la producción de cal quemada se destina a las fundiciones, porque sin cal no habría acero. Sin embargo, los productos de cal también juegan un papel clave en la minería y extracción de metales no ferrosos, incluidos aluminio, cobre, oro, níquel, cobalto, uranio, titanio y litio. La cal también es importante para la refinación y fundición pirometalúrgica de algunos metales no ferrosos.

El hierro y el acero siguen siendo materias primas industriales insustituibles. La cal se utiliza en su producción en diversas formas y en grandes cantidades.

La cal viva, la cal hidratada y la piedra caliza en polvo se utilizan en todo el proceso de producción, desde el aglomerado del mineral para el alto horno hasta el tratamiento de la superficie, p. B. al decapado. Para las diversas tareas, las fábricas de cal suministran productos hechos a la medida con perfiles de propiedades especiales, desde la composición química hasta el tamaño de grano definido.

Además, las materias primas están involucradas en la metalurgia, cuya producción a su vez requiere cal. Un ejemplo de esto es el carburo de calcio: se utiliza aproximadamente la misma cantidad de cal viva para producir una tonelada. El jabón de cal sirve como agente de desmoldeo y se usa en la industria metalúrgica como lubricante.

Usos de la cal como alimento

¿Puedes comer piedras? ¡Oh bien! La piedra caliza natural finamente molida está disponible como valioso calcio en forma de tabletas. El mineral vital asegura un crecimiento saludable en humanos, animales y plantas. El mineral juega un papel importante en la formación ósea, pero también en la transmisión de señales celulares. Pero la cal puede hacer mucho más.

Numerosos productos de cal se utilizan en la industria alimentaria, como colorantes, reguladores de acidez o agentes de liberación. La cal se utiliza como vehículo para otros aditivos alimentarios, y el carbonato de calcio también es adecuado como colorante resistente a la luz para blanquear los alimentos. Su efecto natural convierte al carbonato de calcio -etiquetado alimentario: E 170- en un ingrediente inocuo que también se encuentra en los productos ecológicos.

Usos de la cal en la vida cotidiana

Los productos de cal son tan ubicuos como indispensables. Nos rodean por todas partes sin llamar la atención.

A primera hora de la mañana en el baño encontramos cal en la pasta de dientes, el jabón, el papel higiénico, los cosméticos y los azulejos de la pared. Los detergentes y los tintes de nuestra ropa contienen cal; las joyas que usamos y nuestros zapatos de cuero también se produjeron con cal. Los vasos, los cubiertos e incluso el azúcar de la mesa del desayuno se hacían con cal.

El automóvil o la bicicleta que usamos para ir al trabajo no existirían sin la cal, porque la cal se necesita para fabricar acero, vidrio, plástico y caucho. La cal también es necesaria para la construcción de carreteras y para las casas por las que pasamos. Aquí se utiliza principalmente en ladrillos silicocalcáreos, hormigón celular, mortero y yeso. En nuestro lugar de trabajo lo encontramos en computadoras, teclados, ratones, bolígrafos, bloc de notas y mucho más. Papel, plásticos, aluminio, artículos de goma, microchips: las áreas de aplicación y tareas de la cal son casi infinitas.

Usos de la cal tecnologías futuras

Sea lo que sea lo que nos espera en el futuro, la cal jugará su parte. Sectores en crecimiento como la tecnología solar, la tecnología de las comunicaciones y la microelectrónica dependen de materias primas de alta pureza, cuya fabricación requiere procesos altamente especializados. Estos recurren repetidamente a las propiedades únicas de la cal para controlar y optimizar los procesos químicos. En el futuro, por lo tanto, seguirá siendo una cuestión de transformar el producto natural de piedra caliza en una materia prima industrial cuyas propiedades físicas y químicas cumplan de forma fiable con los perfiles de requisitos especificados.

Usos de la cal en la agricultura

Esparcir cal en las tierras agrícolas es una medida esencial para una producción de cultivos económicamente exitosa. Los suelos óptimamente provistos de cal aseguran una buena fertilidad del suelo y un alto potencial de rendimiento. Los fertilizantes y pesticidas usados ​​sólo son eficientes si el valor de pH de un suelo es óptimo. La disponibilidad de nutrientes para las plantas depende crucialmente del valor del pH del suelo. La utilización de nutrientes mejora a medida que se alcanza el pH óptimo.

Además de su función como principal nutriente (calcio) de las plantas, la cal es fundamental para mantener la fertilidad del suelo.

Esto es lo que provoca la cal en el suelo

- Suministra los nutrientes Ca y Mg

- Neutraliza el ácido

- Crea el valor de pH correcto

- Mejora la disponibilidad de nutrientes

- Promueve la vida del suelo

- Estabiliza la estructura del suelo

- Conduce a una fermentación inferior óptima

¿Por qué el suelo se está volviendo ácido?

Los suelos de uso intensivo se acidifican naturalmente debido a la formación de ácido carbónico del suelo y la respiración de las raíces. El intercambio de gases es particularmente difícil en suelos fangosos y parte del CO2 enriquecido reacciona con el agua del suelo para formar ácido carbónico.

Pero la lluvia, la descomposición de la materia orgánica y los fertilizantes que contienen amonio o azufre también acidifican el suelo y reducen el valor del pH.

¿Por qué usar cal regularmente? efecto cal en el suelo

El consumo de cal y las pérdidas inevitables de cal deben reponerse regularmente para mantener la fertilidad del suelo a largo plazo. La fertilización con cal regula el pH de la solución del suelo y aporta calcio y magnesio. Por lo tanto, influye en un gran número de procesos físicos, químicos y biológicos en el suelo. Por lo tanto, la cal es un fertilizante y mejorador del suelo y contribuye significativamente a la salud del suelo. El encalado es una medida básica que debe preceder a todas las demás medidas de fertilización.

Efectos físicos de la cal en el suelo

La cal estabiliza la estructura del suelo. Con una concentración suficiente de iones de calcio en la solución del suelo, las partículas de arcilla forman una estructura suelta de castillo de naipes. Idealmente, esto da como resultado agregados en forma de migas. El proceso conocido como floculación aumenta con el aumento de la concentración de calcio en la solución del suelo. A medida que el suelo se seca, las esquinas del castillo de naipes se “endurecen” con cal (carbonato de calcio o silicato de calcio) y este endurecimiento significa que resisten la descomposición de los agregados a largo plazo.

Solo con una saturación de calcio suficiente en los intercambiadores del suelo (60 - 80 %) se alcanzan concentraciones de calcio en la solución del suelo en las que se forma una estructura de suelo estable, de modo que el intercambio de gases, el almacenamiento de agua (capacidad de campo utilizable, nFK) y el transporte de agua son óptimo De esta forma, se puede reducir la escorrentía de aguas superficiales y el riesgo de sedimentación y erosión. En el caso de fuertes lluvias, por ejemplo, la tasa de infiltración del suelo cultivable con una condición de cal óptima es significativamente mayor en comparación con un suministro de cal subóptimo. Este efecto estabilizador de la estructura no ocurre en suelos arenosos porque la proporción de partículas de arcilla en la sustancia del suelo es demasiado baja.

Los iones divalentes de Ca y Mg (de la cal) se pueden unir tanto a los minerales arcillosos como a la materia orgánica (humus). De esta manera, se pueden formar complejos estables de arcilla-humus ("con un puente de calcio"). Una estructura de suelo estable aumenta la capacidad de carga del suelo y reduce la tendencia a la compactación. Al mismo tiempo, el balance de aire mejorado significa que el suelo en la superficie se seca más rápido y se calienta más rápido. Esto significa que estas áreas se pueden transitar antes después de la precipitación que las áreas con una estructura de suelo desfavorable.

Efectos químicos de la cal en el suelo

La cal regula el valor del pH y protege contra el daño del ácido. La acción principal de la cal es neutralizar los ácidos. Si los ácidos introducidos en el suelo y formados allí no se neutralizan, el valor de pH de la solución del suelo cae. Además del daño estructural descrito anteriormente, esto conduce inicialmente a daños por ácido en las raíces a valores de pH inferiores a 5,0, que posteriormente pueden afectar el crecimiento de toda la planta. Por debajo de un pH de 4,5, se deben principalmente a un exceso de aluminio y manganeso debido a la destrucción irreversible de los minerales arcillosos y la liberación de enlaces oxídicos.

La cal mejora la disponibilidad de nutrientes.

Según el tipo de suelo, la mayoría de los nutrientes están disponibles de manera óptima para las plantas en el rango de pH de 5,5 a 7,0. Con el aumento del pH, aumenta la disponibilidad de nitrógeno (N), azufre (S), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg) y molibdeno (Mo). La disponibilidad de los micronutrientes hierro (Fe), manganeso (Mn), cobre (Cu) y zinc (Zn), en cambio disminuye, por lo que a valores de pH superiores a 7,0 pueden presentarse síntomas de deficiencia de estos debido a fijación en el suelo. Estos efectos ya se tienen suficientemente en cuenta en los valores de pH óptimos recomendados.

La disponibilidad de fosfato en particular reacciona significativamente a valores de pH que son demasiado bajos (inferiores a 5,5) o demasiado altos (superiores a 7,5). La disponibilidad óptima de fosfatos en el suelo se encuentra entre pH 6 y pH 7,5. Numerosos ensayos de campo han demostrado que la fertilización regular con cal basada en las necesidades hace un mejor uso de los nutrientes disponibles y, por lo tanto, aumenta la eficiencia de la fertilización.

El pH del suelo también influye en la movilidad y la disponibilidad de metales pesados ​​para las plantas, que las plantas necesitan como micronutrientes en cantidades muy pequeñas y son tóxicos en grandes cantidades o incluso en general. El encalado específico del sitio reduce o previene la liberación de estos metales pesados ​​tóxicos.

Efectos biológicos de la cal en el suelo

La cal sustenta la vida: los organismos del suelo, como bacterias, hongos, ácaros, ciempiés y, sobre todo, lombrices de tierra, son una parte importante del suelo e influyen en numerosos procesos de conversión. Con la excepción de los hongos, por lo general tienen su punto óptimo de reproducción y efectividad en el rango de pH ligeramente ácido a neutro. 

Si los valores de pH aumentan debido al encalado en suelos que inicialmente no tienen suficiente cal, los ayudantes útiles encuentran cada vez más las condiciones óptimas. Con valores de pH óptimos, pueden multiplicarse rápidamente, poner a disposición de las plantas los nutrientes contenidos en el humus y crear así las condiciones para la formación de humus permanente. Sus excreciones entrecruzan y unen las partículas más pequeñas del suelo, lo que tiene un efecto positivo en el aumento y la estabilidad de los agregados del suelo.

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